Kitabı oku: «Desmontaje y separación de elementos fijos. TMVL0309»

1. Introducción

En este primer capítulo, se van a explicar las distintas operaciones que se tienen que dar para poder realizar la sustitución de una pieza defectuosa por otra nueva de recambio.

Además de explicar en qué consisten estos métodos, se va a tratar de explicar también, en algunos casos, el proceso completo, es decir, el montaje y desmontaje para su sustitución, de forma que ello llevará a comprender de manera más sencilla el propio proceso en sí y los pasos a seguir para realizarlo con éxito.

Dentro de estos procesos de desmontaje, se van a tratar todas las operaciones de desmontaje y separación de elementos fijos, ya que, en función del tipo de unión realizado (soldadura, engatillado, etc.), podrán utilizarse unos procedimientos u otros. Además, en función del procedimiento elegido, se pueden utilizar distintas herramientas, aunque en la actualidad existe una única herramienta con multitud de útiles intercambiables que ayudan al operario a realizar el trabajo de forma rápida y sin necesidad de disponer de multitud de herramientas.

Por último, en algunos de los procesos de desmontaje de elementos fijos, se verá que entra en escena la utilización de agentes químicos, tales como anticorrosivos, masillas, ceras, etc., y que requieren además de otras actuaciones previas para su eliminación.

2. Preparación del punto

La soldadura por puntos o punteado consiste en sujetar los bordes de las piezas a unir mediante pequeñas soldaduras, en forma de punto, muy cortas, a cierta distancia unas de otras. Estos puntos de soldadura deben ser lo suficientemente fuertes para no romperse bajo las acciones de dilatación y contracción de los materiales y cortos para poder permitir su ruptura en caso de necesitar sustituirlos por un recambio.

Antes de comenzar a desarrollar cómo se prepara la zona de la superficie a soldar mediante la soldadura por puntos, es importante entender cuándo se utiliza este tipo de soldadura y, de este modo, comprender mejor el procedimiento de preparación de la zona.

Carrocería

El punteado de las chapas mediante la soldadura por puntos consiste en sujetar los bordes de las piezas a unir con pequeñas soldaduras muy cortas y separadas entre sí una distancia. Dicha distancia también tiene su importancia.

En la soldadura por puntos, utilizada en las cadenas de ensamblaje de carrocerías para ir uniendo las distintas partes de esta, la mayoría de estas partes se solapan unas con otras, es decir, una chapa se sitúa sobre la otra y, mediante este tipo de soldadura, quedan unidas entre sí.

Nota

Este tipo de unión es recomendable realizarla en determinadas zonas de la carrocería, ya que, de realizarse en zonas visibles, debe ir acompañada de otras operaciones posteriores para disimular la diferencia de altura entre las chapas que forman el solape, lo que implica un mayor coste y tiempo en la reparación, optando por otro tipo de soldadura.

Dentro del solape de las piezas a soldar, pueden encontrarse distintos tipos de solapes:

La unión a solape.

La unión a solape escalonado.

Este último tipo de unión escalonada también permite realizar soldaduras de otro tipo (TIG, MIG/MAG, etc.), preparando de manera conveniente los orificios de la chapa a soldar para que estos queden accesibles para el posterior soldeo.

Al mismo tiempo que es importante la preparación del punto de soldadura a aplicar sobre las chapas, también es importante la preparación de la zona a soldar.

Importante

La zona a soldar debe estar completamente libre de pinturas, grasas, óxidos e imperfecciones de la superficie que impidan el contacto total y, por tanto, la buena calidad de la soldadura.

2.1. Parámetros de soldadura

Existen parámetros de la soldadura a tener en cuenta antes de realizar la preparación de las chapas, zonas y demás, que tienen la misma o más importancia, para obtener la mejor calidad en un punto de soldadura.

Estos parámetros de la soldadura a tener en cuenta son:

La intensidad.

El tiempo de soldadura.

Presión que ejercen los electrodos.

Tiempo de rampa.

Tiempo de acercamiento.

Impulsos.

Tiempo de mantenimiento.

A continuación, se va a explicar de forma detallada cada uno de ellos, para, de este modo, conocer mejor como debe prepararse el punto de soldadura.

Intensidad

La intensidad de corriente a aplicar en las piezas que se unan mediante la soldadura por puntos debe ser tal que permita la unión de las piezas mediante la fusión de estas, sin llegar a la fusión total.

Normalmente, los valores de intensidad serán elevados, dependiendo de la resistencia eléctrica de los aceros, pudiéndose alcanzar valores aproximados de entre 8.500 y 9.000 A.

Consejo

¿Cuándo se sabe que se está aplicando el límite máximo de intensidad? Cuando el material comience a producir salpicaduras durante el proceso de calentamiento.

Cuando los límites de intensidad están muy por debajo de producir las salpicaduras, se trata de una soldadura deficiente, llegando a afirmar que el valor correcto de intensidad estará próximo al límite de salpicadura.

Dentro de la intensidad, es importante tener en cuenta también la tensión, que debe estar en 2 V durante el periodo de soldadura.

Tiempo de soldadura

El tiempo está íntimamente relacionado con la intensidad y es el tiempo durante el cual la corriente circula entre los electrodos a través de las piezas a unir. De manera lógica, por tanto, hay que tener en cuenta el grosor de las chapas a unir y la composición del material de estas.

Este tiempo de circulación de la corriente entre los electrodos debe ser el menor posible, ya que, de producirse un exceso de tiempo, el calor que produce el paso de los electrones a través de los electrodos produciría una disipación de este calor en el resto de la pieza, dando lugar a una unión defectuosa.

Presión que ejercen los electrodos

Normalmente, este un parámetro al que no se le suele prestar la atención necesaria y es más importante de lo que puede llegar a imaginarse.

Si se da una presión elevada a los electrodos, se estará consiguiendo que estos se aproximen en demasía al área de fundido del material, de forma que adelgazará la capa de unión entre las dos chapas, provocando la debilidad de la soldadura, llegando incluso a producir la deformación en los electrodos. Por el contrario, poca presión provocará salpicaduras en el material como consecuencia del arco eléctrico que se produce entre los electrodos y las chapas a unir.

Nota

La presión, al igual que el tiempo de soldadura, está íntimamente relacionada con el espesor de las chapas a unir y el tipo de material del que estas estén fabricadas.

Tiempo de rampa

El tiempo de rampa es el periodo en el que se alcanza el valor programado de corriente de soldadura.

Cuando se programa (en el equipo) la corriente que debe llevar la soldadura, esta no se alcanza de forma instantánea, sino que va subiendo de valor y se alcanza de manera progresiva (todo esto, claro está, en un periodo de tiempo corto, que es el periodo de tiempo que dura el punto). El valor de inicio será la potencia mínima y el valor final será la programada.

Tiempo de acercamiento

Este parámetro solo se encontrará en los equipos en los que el cierre o desplazamiento de los electrodos para llegar a juntarse se produce de forma neumática o hidráulica.

Es el tiempo que transcurre desde que se inicia el movimiento de aproximación de los electrodos y el momento efectivo de la soldadura.

De forma lógica, puede afirmarse que una mala regulación de este tiempo producirá proyecciones y uniones defectuosas.

Nota

Este valor debe ser alto, de forma que permita a los electrodos alcanzar su máxima presión antes de iniciar la soldadura de los elementos a unir.

Impulsos

Hay materiales que, debido a su naturaleza o al espesor propio de la chapa, pueden sufrir sobrecalentamiento. Por tanto, para evitar este calentamiento, en algunos casos, se puede soldar a intervalos o por impulsos. Debe, por tanto, regularse el número de impulsos o intervalos en el que podrá realizarse el punto de soldadura para evitar este sobrecalentamiento.

Sabía que...

A este tiempo que transcurre entre intervalos también se le conoce como tiempo frío.

Tiempo de mantenimiento

También llamado periodo de forjado, es el tiempo que transcurre entre el final de la soldadura y la apertura de los electrodos.

Este tiempo solo ocurre en los equipos de accionamiento neumático o hidráulico.

Equipo hidráulico

Aplicación práctica

Trabaja en el taller como soldador en una máquina de soldadura por puntos. Ha ocurrido una avería en el sistema de red de agua y no hay suministro. ¿Puede seguir con su trabajo soldando piezas?

SOLUCIÓN

Las máquinas de soldadura hidráulicas están, como su propio nombre indica, refrigeradas por agua, es decir, mediante el agua que circula por el interior de las camisas de los electrodos, estos se van refrigerando de las altas temperaturas que se originan en el proceso de soldadura, evitando con ello el desgaste e incluso la fusión del propio material del electrodo. El síntoma inequívoco de que el electrodo se está calentando por falta de refrigeración es el olor a quemado y el color morado que toma la punta del electrodo. Por lo tanto, es lógico no continuar con los trabajos de soldadura hasta que se haya restablecido el suministro de agua.

Antes de proceder con las pruebas necesarias para poder comprobar que todos los parámetros anteriores están ajustados de manera correcta, deben realizarse otra serie de operaciones (pasos 1 y 2) para, posteriormente y en los pasos sucesivos, ir ajustando los parámetros mencionados anteriormente:

1. El primer paso es tener la superficie a soldar lo más limpia posible. Tras los procesos de estampación de las chapas, estas vienen impregnadas en aceite. Este aceite puede evitar la oxidación de la chapa, pero, en algunos casos, es conveniente su eliminación. Hay otros productos que impiden esta oxidación, imprimaciones soldantes que, al mismo tiempo, darán una baja resistencia. Todo esto influye de manera importante en la calidad posterior que se obtendrá en el punto de soldadura.

2. Es importante la planitud de las superficies a soldar, ya que, de haber espacios entre ellas y no estar completamente planas, se originan huecos que impiden el contacto total de las superficies y disminuyen el flujo de corriente, repercutiendo esto en una mala calidad del punto de soldadura.

Importante: dentro de la planitud de las chapas a soldar, es importante tener en cuenta también su rugosidad, ya que esto es una falta de planitud que origina el mismo problema.

3. Se deben efectuar varias pruebas de soldadura en las que se vaya aumentando de forma escalonada la intensidad de la soldadura, hasta obtener el estallido del núcleo de fusión, lo que indicará que se ha llegado al límite de la intensidad necesaria y, por tanto, deberá retrocederse una escala en la intensidad para obtener el valor adecuado de esta.

4. También se debe poner especial atención, en la realización de estas pruebas previas, en el tiempo de contacto y, al igual que con la intensidad, ir aumentando en al escala de valores hasta obtener la huella deseada. Una vez obtenida dicha huella, existen unas tablas para conocer el diámetro del núcleo, en función de los espesores de chapa a soldar.

e = espesor de chapa O = diámetro del núcleo

Pero no solo con estas pruebas previas es suficiente para poder preparar el punto de soldadura a aplicar sobre la zona requerida, sino que la prueba quizá más importante de las que se puedan realizar para conseguir una soldadura óptima mediante este sistema es realizar la ruptura de la unión realizada mediante el punto de soldadura, es decir, separar la unión. El resultado que se debe obtener cuando se separan dos chapas unidas mediante un punto de soldadura es que el material de una de las chapas debe desgarrarse junto con el punto de soldadura, quedando de esta manera una de las chapas con un orificio tal cual el punto de soldadura.

Separación del punto de soldadura

Importante

También debe tenerse muy en cuenta que la distancia entre punto y punto de soldadura es importante. A menor distancia, mayor fortaleza. A mayor distancia, se puede producir una derivación de corriente, debido a la cercanía de las soldaduras, provocando una soldadura deficiente. La distancia óptima entre puntos suele ser 30-40 mm.

También es esencial la distancia a los bordes de la pieza (10-15 mm en electrodos de 1,5 mm).

Una vez realizadas todas estas pruebas y comprobado que los resultados obtenidos son satisfactorios, se puede considerar que el punto de soldadura está preparado.

Actividades

1. Hay que realizar unas uniones de soldadura por puntos en una pieza en la que no debe marcarse el punto de soldadura. ¿Qué podría colocarse entre el punto de soldadura y el electrodo para evitar marcar el punto en la superficie de la chapa?

2. Realizar un croquis a mano alzada sobre el cambio de una pieza soldada por puntos de la carrocería de un vehículo, exponiendo la antigua y la nueva situación de los puntos de soldadura.

Un apartado fundamental para obtener una buena calidad en un punto de soldadura y del cual también depende la preparación de este es el mantenimiento que debe dársele a los electrodos. Para ello, se debe cuidar que el electrodo se encuentre siempre con su forma originaria, es decir, si este es de punta redonda, de punta troncocónica, de punta plana, etc., debe mantenerse esa punta.

Tipos de cabeza de electrodos

En el mercado, existen unos útiles que permiten realizar este mantenimiento de forma sencilla, dejando los electrodos en las condiciones deseadas de uso.

Nota

Dependiendo de la forma en la que esté acabada la punta del electrodo, transmitirá la corriente de una manera distinta y, por tanto, la huella que dejará el punto de soldadura podrá variar. Todo ello irá en función del acabado deseado y el tipo de unión a realizar.

No menos importante durante los procesos de soldadura es cumplir con unas normas de seguridad básicas. Para evitar los riesgos que se derivan de la realización de este tipo de trabajos, el operario deberá trabajar con un equipamiento adecuado. En este tipo de trabajos de soldadura, los operarios deben ir equipados de los siguientes equipos y cumplir las siguientes normas:

Guantes de piel gruesa.

Mandil de piel gruesa.

En algunos casos, manguitos.

Gafas antiproyecciones que permitan una perfecta visibilidad.

Botas de seguridad.

Evitar siempre que la manguera esté por encima del cuerpo.

No utilizar las máquinas cuando el suelo está húmedo.

EPI

Aplicación práctica

Necesita cambiar los electrodos de la máquina de soldadura, porque la calidad que está obteniendo en la soldadura es mala. ¿Qué precauciones se tomarían para realizar el cambio de los electrodos con seguridad?

SOLUCIÓN

Como norma general, desconectar la máquina del suministro eléctrico o alimentación neumática, cortar el suministro de refrigerante de los electrodos (generalmente, agua) y situarse por el lado contrario al de los mandos de control, para evitar pulsarlos.

3. Taladrado con brocas específicas

Mediante el taladrado de los puntos de soldadura de las piezas unidas, se consigue desprender la unión entre ellas y poder sustituir o reparar, en función de los casos, las piezas defectuosas.

Con el taladrado, se consigue perforar el punto de soldadura sin llegar a dañar el resto de la pieza sobre la que se está trabajando, ya que la operación de taladrado solo afecta al punto de soldadura. Ello es debido a la utilización de una broca de acero rápido, casi plana, debido a su ángulo de 140º en la punta.

Broca de taladrar

El equipo o máquina que acciona la broca es, como es sabido, una taladradora o taladro. Pero estos equipos, están quedando en desuso debido a una razón muy sencilla. Una de las premisas esenciales en el taladrado de los puntos de soldadura es intentar no dañar fuera de dicho punto el resto de la pieza, ya que con una taladradora sencilla no se controla con exactitud la profundidad del taladrado y ello puede provocar daños inesperados en la pieza inferior, al profundizar más de lo esperado. Por ello, se utilizan las despuntadoras. Con una despuntadora, puede controlarse la profundidad exacta de taladrado y con una taladradora esa profundidad no se puede controlar de forma exacta, sino que se hace de forma intuitiva. Este control se consigue gracias a un dispositivo situado en la herramienta.

Recuerde

Se deben utilizar brocas de taladrado con ángulo de 140º, ya que una broca con mayor punta podría provocar un exceso en la profundidad del taladrado, con resultados no deseados.

La mayoría de las taladradoras existentes hoy día en el mercado funciona de manera neumática, mediante una presión de aire comprimido de unos 5-6 bar.

Nota

Para saber la presión exacta a la que estos equipos deben trabajar, habrá que remitirse a las tablas de especificaciones técnicas de dicha erramienta.

Despuntadora

Como se ha mencionado anteriormente, la ventaja que presenta la despuntadora es que se puede controlar con exactitud la profundidad. Además no deja restos de material, por lo que se está asegurando no dañar más de lo necesario la pieza y poder realizar el montaje del recambio de forma rápida y sencilla.

Actividades

3. Ante lo expuesto anteriormente en lo referente a las ventajas de utilizar la despuntadora, ¿por que se podrá realizar el montaje del recambio de una forma más rápida y sencilla?

4. Se ha de realizar la separación de dos chapas unidas mediante soldadura por puntos, pero en el taller solo se dispone de un taladro. Explicar una solución que se adapte a la herramienta para evitar perforar la 2ª chapa y dañarla.

Hoy día, debido al avance en materia de investigación sobre resistencias de materiales, los aceros con los que se fabrican las carrocerías de los vehículos tienen unas características determinadas y específicas de cada tipo de acero, lo cual obliga a utilizar unos tipos de brocas específicas en función del tipo de material a perforar. Estas brocas específicas se fabrican con material de alta calidad de carburo de tungsteno, con 3 aristas de corte, otorgándole esto una potencia de corte mayor en un 50%.

Broca con 3 aristas de corte

Importante

A la hora de trabajar con herramientas de corte, taladrado, fresado, etc., en la inmensa mayoría de estos trabajos, la herramienta debe de ser lubricada para evitar el sobrecalentamiento, el desgaste prematuro, la deformación o incluso la rotura de la herramienta.

Es muy importante, para hacer un uso correcto de este tipo de brocas, trabajar cumpliendo unas determinadas premisas, ya que, de no ser así, pueden provocarse daños en la broca, tales como desgastes anormales, roturas, etc.:

1. El primer paso es el de lubricar la broca con un aceite de corte especial, aplicado entre el punto de soldadura y la broca.

2. La presión que se debe ejercer sobre la herramienta debe ser constante y suave, intentando mantener esta presión hasta la finalización del proceso de despunteado.

3. Trabajar con la broca siempre en una posición, con respecto a la superficie de las piezas, de 90º.

4. La velocidad de giro de la broca debe estar entre 1.000 y 1.200 rpm.

Al igual que en el proceso descrito anteriormente, deben respetarse las normas de seguridad básicas, para evitar con ello los accidentes derivados de este tipo de trabajos. Para ello, el operario deberá:

Utilizar guantes.

Utilizar gafas de protección.

Utilizar cascos anti-ruido o protectores auditivos.

Respetar las instrucciones de seguridad en el uso de las herramientas neumáticas.

4. Despunteado de puntos en zonas de fácil y difícil acceso

La operación de despunteado consiste en eliminar, mediante la perforación del punto de soldadura, los puntos de soldadura que unen dos chapas entre sí. Se utiliza la despuntadora, con las brocas a emplear en función del tipo de material.

En primer lugar y antes de comenzar con las operaciones propias de despunteado, es necesario realizar una serie de operaciones sobre la superficie de la pieza, que servirán de ayuda para el proceso posterior.